どうしてガン遺伝子なんていう危ない遺伝子があるの？

ヒト皮膚細胞から作製された万能性を持つ細胞、iPS細胞に関する話題で「ガン遺伝子」が取り沙汰されています。周りの人からガン遺伝子ってなに？とか、なんでわざわざガンになる遺伝子があるの？という質問をされたのでちょっとメモしておこうと思います。といっても専門外なのでこんなもんか程度に読んでください。

結論から言うとガン遺伝子というのは変異が起こることでその細胞をガン化する遺伝子のことであって、通常は本来の機能、細胞増殖促進やシグナル伝達を行っている細胞にとって重要な役割を果たしている遺伝子です。放射線や化学物質などによって異常を引き起こされることで健康な細胞がガン細胞になってしまう引き金となるわけです。

基礎的な話からもう少し詳しく説明したいと思います。

まず前提となる話をすこし。メディアの記事では遺伝子が仕事をしているように読めてしまいますが実際には遺伝子を鋳型としてそこから作られたタンパク質が細胞内では仕事をしています。「遺伝子＝設計図」、「タンパク質＝設計図を元に製造された機械」だと思ってもらうとわかりやすいと思います。

このように遺伝子からタンパク質を作るためには2つのステップを踏みます。ひとつは核の中にあるDNAをRNAに写し取って核の外に出力する「転写」というプロセス。もうひとつは核の外（細胞質）でRNAを読み取ってタンパク質を生合成する「翻訳」というプロセスです。このどちらのプロセスも実際に作業をしているのはタンパク質です。

細胞では転写を制御することで細胞の働きを制御しています。例えば血糖値が高くなると膵臓の細胞でインシュリン（これもタンパク質です）が合成されて血糖値が下げられるといった反応は、膵臓の細胞が血糖値が低くなったというシグナルを受けてインシュリンの合成＝転写を促すためです。このように転写を制御するタンパク質を「転写因子」といいます。iPS細胞で導入された4つないし3つの因子はすべて転写因子でした。

ちなみに細胞ごとに転写される遺伝子は決まっていて、インシュリンは膵臓の決まった細胞でしか転写されません。胃や肝臓、皮膚といった細胞では作られないわけですね。これを細胞が分化したといい、普通だと皮膚になった細胞が膵臓の細胞になれないのはこのように作ることのできるタンパク質が限定されてしまうためです。転写因子を導入することでこれが初期化されてiPS細胞になるというのもなんとなく納得できるかもしれません。

さて、やっとガン遺伝子の話をしましょう。ガン遺伝子と呼ばれているものはガンを引き起こすためにある遺伝子ではありません。普段は正常に細胞内で働いているタンパク質が遺伝子の変異が原因でガン細胞を生み出すような可能性がある場合、この遺伝子をガン遺伝子とよびます。ガン遺伝子には細胞の増殖を促す転写制御因子（iPS細胞で導入されていたcMy-c遺伝子はこれにあたる。実際に機能するのは当然タンパク質）やキナーゼ（タンパク質をリン酸化する酵素。これもタンパク質）がガン遺伝子になりやすいようです。イレッサという抗ガン剤はある種のチロシンキナーゼを特異的に阻害することで薬効をもたらします。

ガン遺伝子は通常は普通に働いていると言いましたが、働いてもらわないと困るものばかりです。細胞増加を促す転写促進因子がなければ細胞が増加しないし、キナーゼがなければ細胞内でのシグナル伝達がうまく行われません。ですから、ガン化する危険性があったとしてもこれらの遺伝子を持っている必要があるわけです。

当然ですが、ガン化するのにはそれなりの原因があります。これはよく知られているように放射線や化学物質によって起こることもあるし、普段の生活の中での紫外線など様々な要因が知られています。ガン化のメカニズムを簡単に説明すると放射線などによってDNAの配列に変異が起こり、これによってタンパク質のアミノ酸配列に変化が起こります。この結果タンパク質の働きが変化してしまいます。これはどの細胞のどの遺伝子でも起こるのですが、ガン遺伝子で起こると細胞のガン化が始まるというわけです。

ガン家系という言葉がありますが、これはもともと家系的にガン遺伝子がガン化しやすいような遺伝子の配列を持っているということだと思います。例えばc-Mycのような増殖促進因子ならばそもそもの活性が高くなるような変異を代々受け継いでいるという具合ですね。

ガン遺伝子というのは変異が起こることでガンが発症する可能性がある遺伝子のことであって、通常は本来の機能、細胞増殖促進やシグナル伝達を行っている細胞にとって必要な遺伝子です。